基于Arduino控制的汽车进入与防盗报警系统

孙嘉兴 朱宝全 王飞奇 柔京港 郭颖山

【摘 要】论文主要研究基于Arduino控制的汽车进入与防盗系统，从Arduino控制的防盗报警系统总体设计、报警电路设计、手机APP端设计等软件和硬件设计对系统展开介绍，并对解锁和落锁状态时系统的工作执行情况加以分析。本系统机构运行高效、低能耗、操作简易，完全符合未来社会的发展趋势。在车上的改装费用和产品生产费用较低，有较好的经济效益。

【Abstract】This paper mainly studies the vehicle entry and anti-theft system based on Arduino control， introduces the system from the overall design of anti-theft alarm system controlled by Arduino， alarm circuit design， mobile APP terminal design and other software and hardware design， and analyzes the work performance of the system when it is unlocked and locked. This system is highly efficient， low energy consumption and easy to operate， which fully conforms to the development trend of the future society. The modification cost and production cost of the vehicle are lower， which has  better economic benefits.

【关键词】Arduino;防盗报警;蓝牙模块;蜂鸣器

【Keywords】Arduino; anti-theft alarm; bluetooth module; buzzer

【中图分类号】TN92                                              【文献标志码】A                                【文章編号】1673-1069（2019）06-0153-02

1 方案设计

防盗报警系统是以Arduino单片机为核心构成的防盗报警系统，当热释电红外传感器检测到人体时，单片机接收信号，通过外接报警电路发出报警信号，并向手机发送预设的信息提醒，以达到预期报警效果。

2 系统硬件和软件设计

2.1 Arduino控制的防盗报警系统总体设计

防盗报警系统包括Arduino蓝牙模块控制系统、车门门锁装置、人体热释电红外传感器、蓝牙继电器模块以及手机APP接收装置。在UNO面板上翻译编写程序，并通过串口把调试好的程序编写进单片机，单片机通电后就可发挥作用，同时继电器实现对门锁的控制。其中，UNO面板上接口11与蓝牙模块上TX相连，面板上接口10与蓝牙模块上RX相连，实现蓝牙控制门锁功能。当热释电红外传感器接收到信号，信号为高电平时，蜂鸣器鸣叫，达到报警效果。当热释电红外传感器没有接收到信号，接收到信号为低电平，蜂鸣器不报警，系统不反应继续检测[1]。

2.2 报警电路设计

本装置采用蜂鸣器报警。蜂鸣器由振动装置和谐振装置组成，其工作原理为输入的直流电源经过振荡系统的放大取样电路在谐振装置作用下产生声音信号。本装置中，蜂鸣器三根引线与UNO面板上“5V”“GND”和接口11相连，输出高电平时，三极管导通，蜂鸣器工作;输出低电平时，三极管截止，蜂鸣器不工作。接收到报警信号时，蜂鸣器报警，15s后自动停止或者通过手机蓝牙控制停止报警。另外，程序存储有防误报算法，如有误判报警电路立即切断，蜂鸣器停止报警。

2.3 手机APP端设计

手机蓝牙模块连接，连接时需要输入密码认证，认证通过后方可连接成功。预先设定各功能代表的特定字符（输入“O”实现开锁功能，输入“C”实现锁止功能）。锁止状态下防盗报警系统正常工作时，如探测到人体红外辐射，则会在以“Warning Someone Is Breaking In”字符反馈到手机APP端，起到警示车主的作用。

3 系统工作状态

基于Arduino控制的汽车进入与防盗报警系统处于解锁状态时，机构主动退出锁门的自由行程，需要人手动开启车门，并且在系统发现误报时可以输入解锁信号停止报警。系统处于落锁状态时，由机构内部的刚性连接完成锁止动作且无法手动强行开启，人体热释电红外传感器探测到有人出现在驾驶舱企图恶意破坏时接通报警电路，蜂鸣器报警。

3.1 解锁

通过蓝牙使手机与单片机的蓝牙接收模块成功连接，随后使用之前编写好的APP操作指令对单片机发送解锁信号，蓝牙接收模块将信号接收后传输至单片机，再由单片机根据之前程序的编写输出信号给减速机，从而实现车门锁的开启，此时单片机推断出解锁的工作状态，报警电路断开，当人体热释电红外传感器检测到人体红外辐射时，蜂鸣器不会报警[2]。

3.2 落锁

从手机APP发送落锁信息，蓝牙模块成功接受信息，单片机输出指令后实现车门的锁止。在落锁状态下该装置处于工作状态，当企图破门或对车门产生额外振动，人体热释电红外传感器感受到人体红外辐射，经过电路处理，蜂鸣器成功触发，发出报警声，并将消息通过手机APP端反馈给车主[3]。警报声可以通过车主使用手机蓝牙或手动开门来关闭。

4 系统优势

在“智能化”“网联化”的时代背景下，机械钥匙被取代已成为必然。基于Arduino控制的汽车进入与防盗报警系统运用了计算机、现代传感、信息融合、通信及自动控制等技术，践行了汽车企业的智能化发展。目前常见的无线射频识别技术，即通过车主随身携带的智能卡里的芯片感应自动开关门锁，也就是说当驾驶者走近车辆一定距离时，门锁会自动打开并解除防盗;当驾驶者离开车辆时，门锁会自动锁上并进入防盗状态。相比于无线射频识别技术，本系统有如下优势：①蓝牙传输距离短，安全性更高。②防盗功能通过蜂鸣器报警与手机APP短信提醒实现，双重保险。③设有防误报功能，使系统工作更加可靠。

5 结语

机构运行高效，低能耗，操作简易，完全符合未来社会发展的趋势。整个程序和蓝牙传输本身的特性可以保证其使用的安全性，现阶段可以满足大多数汽车用户的需求。在成本方面，本项目所需要的材料和原件价格都相对低廉，即使研发成本过高，但长远发展来看，在车辆上的改装费用和产品生产的费用都会很低，有很好的经济效应。

【参考文献】

【1】张祥.单片机控制的防盗系统设计[J].中国战略新兴产业，2018（32）：130.

【2】蒙朋超.基于单片机的防盗报警系统设计分析[J].信息系统工程，2015（06）：31-32.

【3】何晓晓，宋健，黄全安，等.无钥匙进入系统低频通讯模块研究与设计[J].电子产品世界，2011，18（12）：57-59.